Сварка металлических жестяных труб как способ их соединения
Сталь оцинкованная за счёт собственных высоких рабочих свойств и низкой цене широко используется для прокладки трубо-проводов и создания конструкций разного назначения. Классическим способом соединения изделий из металла остается сварка жестяных труб. Этот процесс имеет ряд особенных характеристик, которые обязательно следует учитывать.
Сварка жестяных труб — несложный процесс, однако необходимо знать рабочие нюансы с подобным материалом
Можно ли сваривать жестяные трубы? Методы сварки
При тепловом соединении поверхность из металла на месте шва подвергается действию температуры около 1200 градусов, тогда как цинк кипит при 906 градусах по шкале Цельсия. Поэтому, при сварочном процессе защитное покрытие из цинка выцветает. С этим нюансом связаны следующие отрицательные явления:
- Цинк в газообразном состоянии крайне вреден для здоровья. Без высокопроизводительной вентиляции большая вероятность отравления сварщика и временного удушья.
- В сварочном шве защитное покрытие из цинка нарушается и теряется защита от коррозийных процессов.
- Активное парообразование цинка при сварке содействует возникновению пор и межкристаллизационных трещин. Полученное в конце концов соединение будет ненадежным ввиду плохой прочности.
Учтя выше сказанное, сварщику необходимо обязательно исполнять очень высокие меры безопасности. В процессе варки на лицо одевается специализированный респиратор и защитная маска из диэлектрических материалов. Защиту рук предоставляют перчатки из резины, покрытые теплоизолирующей тканью. Не допустить лишнее вспенивание слоя цинка, позволяет обработка поверхности стыка соляной кислотой. Для хорошего результата работы обязательно необходимо избежать испарения слоя цинка. Обеспечить это условие можно несколькими разновидностями сварки.
Первый способ – почистить механическим путем при помощи абразивного наждачного круга или щетки по металлу околошовную территорию от цинка. В данном случае дальше покрытую цинком сталь сваривают как обыкновенные черные трубы. Негативный момент, что шов без цинка лишен защиты от коррозийных процессов, и это плохо проявляется на времени службы изделия. В результате влияния влаги труба быстро поржавеет, и участок который поражен востребует замены. Значит, в перспективе возникнут дополнительные финансовые затраты и временные расходы на переделывание конструкции.
Очистка сварочные места перед тем как начать работы устранит парообразование цинка с поверхности трубы
Необходимо обратить свое внимание! Небольшая поверхностную площадь без антикоррозионного слоя может быть защищена катодным путем (цинк переносится на оголенную территорию электрохимическим способом).
Добиться хороших сварных соединений, без повреждения антикоррозионного покрытия можно, нанося при пайке особые флюсы. Такая технология применима в вариантах, когда очистка стыков от цинка технологически невозможна. При соединении используют флюс HLS-B и сплав UTP 1. Способ оптимален при варке коммуникаций в водообеспечении. Флюс не вредит организму, так как в водной обстановке полностью растворяется без образования вредных соединений.
Как варить жестяные трубы с применением флюса
Кромки труб перед соединением заранее обезжиривают и зачищают до состояния металлического блеска. Проводить чистку необходимо не только на поверхности с наружной стороны, но и на внутренней. Заготовки заранее прогревают на 20-30 см по длине со всех сторон планируемого соединения. Для эффектной сварки изделий с толщиной стенок до 3 мм нет надобности в установленной подготовке кромок. Ширина расстояния между концами при этом равняется 2-3 мм. При более толстых трубах создается угол раскрытия кромок 80-90 градусов и притупление высотой 1-1,5 мм. Ширина расстояния аналогична.
Флюс греют до среднего между жидким и твёрдым состояния и наносят толстым слоем на поверхность соединения. Кол-во материала который применяется вдвое больше, чем для сварки обыкновенных сделанных из стали изделий. Назначение флюса – принять избыточное тепло от аппарата для сварки, что мешает испарению цинка с кромок.
При нагреве флюс меняет собственный цвет с жёлтого на белый, а когда стык может достигать температуры пайки трансформируется в пропускающий свет. Аналогичным образом, по состоянию флюса можно определить время начала пайки.
Выбирая размер сопла горелки для пайки, необходимо отталкиваться от толщины стены оцинкованного изделия. Соотношение размеров отмечено в таблице №1.
Таблица 1
| 1 -2 | 2-4 |
 Для качественной сварки оцинкованной трубы крайне важно выбрать горелку соответствующего размера и правильно отрегулировать пламя Почему так важно правильно подобрать сопло? Использование чересчур большого варианта приведет к перегреву заготовки, и цинк будет испаряться. Значит, ухудшится ее коррозионная стойкость и прочностные характеристики (расплавленный цинк приведет к образованию пор). В случае недостаточного размера сопла, поверхность металла не нагреется до необходимой температуры, что вызовет прилипание к ней припоя. Во время пайки применяют ацетиленокислородное пламя, которое выставляют на избыток кислорода. Избыток кислорода необходим для того, чтобы при плавлении припоя в результате реакции с кремнем образовывался его оксид. Именно оксид кремния предотвращает тепловое испарение цинка.
Для сварки газовой горелкой лучше всего применять технику «влево», т.е расположить пруток перед пламенем. В таком случае огонь попадет на пруток припоя, а не на металлическую поверхность. При исполнении переплавляющего шва горелка должна быть наклонена под углом 70-75?. Для заполняющего прохода угол должен составлять 15-30?. Располагать горелку можно в любом пространственном положении, но наиболее удобное — нижнее, при нем удобно следить за сварочной ванной. Соединение трубы толщиной до 4 мм происходит за один проход. Если значение толщины выше — применяют многопроходную сварку. После завершения соединения спаянный шов очищают от избытка материала пайки. Снаружи трубу промывают водой и проходят металлической щеткой. Важно не переусердствовать, чтобы не повредить цинковую поверхность. Внутреннюю оболочку нужно залить на сутки водой и промыть. Правильно выполненная пайка оцинкованных труб позволяет получить соединительные швы, которые не требуют дополнительной антикоррозийной защиты.
 Правильно выполненный шов не требует дополнительной обработки Ручная электродуговая сварка оцинкованных трубСокращение скорости сварки и увеличение тока позволяет избежать образования пор в угловых и стыковых швах. Обеспечить такие условия может применение специализированных электродов. Особенно важно, сделать правильный выбор того, чем варить оцинкованную трубу в зависимости от типа стали. При соединении оцинкованных углеродистых заготовок ручной дуговой сваркой, нужно остановиться на электродах с рутиловым покрытием. Для низколегированных сталей можно использовать электроды с основным покрытием. Рутиловые электроды обладают рядом преимуществ:
Рутиловое покрытие электрода может содержать немного железного порошка. Это позволяет снизить удельный вес углерода в цинковом слое и увеличить сопротивляемость к появлению трещин. Электросварка оцинкованных профильных труб требует наличия хотя бы минимального опыта у сварщика. Кроме покрытия электрода большое значение играет его толщина. Мощность дуги напрямую зависит от размера электрода. Выбор слишком толстого электрода, может привести к прожиганию, а слишком тонкого к слабым прочностным характеристикам соединения. Наиболее распространенная толщина стенок профильных изделий 1,5-5 мм, поэтому стоит выбрать электрод диаметром 2 или 3 мм. В процессе сварки особое значение играет скорость движения электрода по металлу. При медленном темпе есть риск прожечь трубу, слишком быстрый темп не обеспечит необходимое качество соединительного шва. Подходящая скорость вырабатывается в ходе тренировок.
Защитное средство должно обладать следующими качествами:
В качестве защитного слоя хорошо себя зарекомендовала краска, в состав которой входит не менее 94% цинковой пыли. Для ее изготовления используют неомыляемые синтетические связующие, поэтому она держится на вертикальных поверхностях и легко наносится.
 Для сварки оцинкованных труб опытные сварщики применяют рутиловые электроды Другой способ восстановления поверхности – наплавка 99,99% цинковой проволоки, содержащей 99,99% цинка. Для этой роли также подойдут цинково-кадмиевые прутки. Альтернативные способы соединения оцинкованных трубОцинковку без теплового воздействия можно соединить с помощью нарезки резьбы. Ввиду сложности нанесения используется только на трубах небольшого диаметра. Отрицательный момент такого соединения — высокая стоимость работ по сравнению с традиционной сваркой. Также стоит отметить, что в месте соединения в процессе нарезки цинковый слой повредится. Следовательно, труба на месте стыка будет быстрее поддаваться коррозии. В водоснабжении, теплоснабжении и других инженерных сетях можно применять заводские бессварные системы, которые собираются по принципу конструктора. В изготовленный в заводских условиях комплект входит муфта с уплотнителем, которая крепится болтами к канавке по краям трубы. Данный способ достаточно новый для стран СНГ, его главными преимуществами является высокая скорость монтажа и надежность соединения. В заключение отметим, что при сварном соединении качественные швы возможны при четком соблюдении всех правил. В первую очередь следует предотвратить перегрев и испарение цинка, что достижимо только при применении специальных рутиловых электродов и флюса. Квалификация сварщика играет большую роль, как при электродуговой, так и газовой сварке. Другие методы труб не так популярны, ввиду самой низкой стоимости сварки. 
|